12 Прокаливаемость
Все расчеты выполнены согласно [8]: Расчет прокаливаемости методом J-406 SAE. Данные метод заключается в расчете идеального критического диаметра с помощью множительных коэффициентов каждый из которых зависит от абсолютного содержания легирующего элемента в стали:
Dip = 25,4·fC·fMn·fSi·fMo·fNi·fV·fCu·fCr (12.1)
fC = 0,54·0,12 = 0,0648
fMn = 5,1·1,3- 1,12 = 5,51
fSi = 1,00 + 0,07·0,20 = 1,014
fNi = 1,0 + 0,363·0,30 = 1,01089
fCu = 1,00 + 0,365·0,03 = 1,01095
fCr = 1,00 + 2,16·0,30 = 1,648
fМо = 1,00 + 3,00·0,15 = 1,45
fV = 1,00 + 1,73·0,03 = 1,0519
Dip = 25,4·0,0648·5,51·1,014·1,01089·1,01095 ·1,648 · 1,45·1,0519 = 23,623 мм
Расчет твердости IH (по Роквеллу), соответствующей структуре полной закалки (100% мартенсита) (х – содержание углерода в стали):
IH = 35,395 + 6,990x + 312,330x2 – 821, 744x3 + 1015,479x4 – 538,346x5, (12.2)
IH = 35,395 + 6,990·0,12 + 312,330·0,122 – 821,744·0,123 + 1015,479·0,124 –
538,346·0,125 = 39,5 HRC
Твердость ( по Роквеллу), соответствующая 50 % мартенсита в структуре:
H50 = 22,974 + 6,214х + 356,364х2 – 1091,488х3 + 1464,880х4 – 750,441х5 (12.3)
H50 = 22,974 + 6,214·0,12 + 356,364·0,122 – 1091,488·0,123 + 1464,880·0,124 –
750,441·0,125 = 27,25 HRC
Таблица 12.1 Изменение твердости на заданном расстоянии от торца.
Ji, мм |
DF |
HRC |
0,00 |
1,00 |
39,51 |
3,00 |
1,25 |
31,68 |
4,50 |
1,77 |
22,27 |
6,00 |
2,45 |
16,12 |
7,50 |
2,82 |
14,01 |
9,00 |
3,08 |
12,85 |
10,50 |
3,25 |
12,15 |
12,00 |
3,34 |
11,82 |
13,50 |
3,47 |
11,39 |
15,00 |
3,62 |
10,93 |
18,00 |
3,87 |
10,20 |
21,00 |
3,94 |
10,04 |
24,00 |
4,04 |
9,78 |
27,00 |
4,10 |
9,63 |
33,00 |
4,42 |
8,95 |
39,00 |
4,57 |
8,65 |
45,00 |
4,88 |
8,09 |
51,00 |
5,17 |
7,64 |
Рисунок 12.1. Расчетная кривая прокаливаемости стали 08Г2МФБ.
13 Виды брака заготовок и готовой продукции, причины и методы борьбы
Брак по металлу получается в случае прокатки заготовки с дефектами - пленами, рванинами, волосовинами, ужимами, глубокими раковинами, задирами. Пороки заготовки в процессе прокатки не устраняются, а раскатываются, изменяя очертание и глубину залегания. Заготовку, направляемую на прокатку, следует тщательно осмотреть и в случае обнаружения дефектов отремонтировать. Только при этом условии можно получить трубы без дефектов, указанных выше. Удаление дефектов на готовых трубах в большинстве случаев невозможно из-за малых размеров труб (особенно затруднено или совершенно невозможно удаление дефектов на внутренней поверхности) и экономически нецелесообразно. Применение пескоструйных аппаратов для удаления дефектов на внутренней поверхности холоднокатаных труб, как правило, не дает нужного эффекта. Наиболее часто при прокатке труб прослеживаются следующие виды брака [9]:
закат
вмятины
раковины и задиры на внутренней поверхности
отклонение диаметра и толщины стенки от заданных размеров.
Закат
Во время рабочего хода клети металл попадает в зазоры между калибрами, образуя на поверхности рабочего конуса острые боковые выступы. При обратном движении клети выступы вдавливаются калибрами в поверхность рабочего конуса и остаются на прокатанной трубе в виде рванин, называемых закатом. Этому способствуют чрезмерные зазоры между калибрами, неравномерное их распределение, неравномерная подача. Решением этих проблем может быть уменьшение и перераспределение зазоров между калибрами, изменение режима подачи заготовок. Следует учитывать, что, закаты на трубах образуются не только по какой-либо из перечисленных причин в отдельности, но и совокупностью нескольких из них.
Вмятины
Причины образования вмятин: большие зазоры между калибрами и крутая развалка в предготовом участке ручья, относительное смещение калибров в горизонтальной плоскости, изъяны на поверхности калибров. В случае больших зазоров между калибрами и крутой развалки в предготовом участке ручья при движении клети вперед металл, заполняя пространство в выпусках, подврезается краями ручья калибров и при обратном движении клети вдавливается в поверхность труб. Вмятины обычно расположены на поверхности труб по спирали, в соответствии с углом поворота трубы. При разной величине зазоров между калибрами в одном радиальном сечении вмятины могут появиться с одной стороны рабочего конуса. Для устранения вмятин необходимо уменьшить крутизну развалки в предготовом участке ручья, используя для этого шлифовальную роторную машинку СД-8М. Кроме того, следует уменьшить зазоры между калибрами в местах образования вмятин. Смещение калибров относительно друг друга в горизонтальной плоскости (рис. 152) вызывает подрезы на поверхности рабочего конуса в предготовом и калибрующем участках ручья. При обратном движении клети они не раскатываются, а остаются на поверхности труб в виде вмятин. В этом случае необходимо восстановить симметрию валков и тщательно закрепить в станине рабочей клети кассеты валковых подшипников.
Раковины и задиры на внутренней поверхности
Поперечные риски на наружной поверхности труб вызываются неправильной настройкой поворота трубы, некачественной отделкой или недостаточной длиной зева поворота. При неправильной настройке поворота прокатываемая труба касается поверхности ручья в месте перехода к зеву, вследствие чего на трубе образуются поперечные риски. Поперечные риски и продольные царапины образуются на трубе при неровной поверхности проводки и кулачков переднего патрона, а также в случае, если концы подкладок выступают из-под калибров. Тщательная подготовка калибров, проводки и кулачков переднего патрона, а также правильная настройка поворота исключают на трубах указанные дефекты.
Отклонение диаметра и толщины стенки от заданных размеров
Отклонение наружного диаметра труб от номинальных значений чаще всего связано с искажением поперечного профиля ручья - глубины и ширины - в предготовом и калибрующем участках. Чрезмерная или недостаточная глубина ручья, увеличенная развалка, неправильное распределение зазоров между калибрами - основные причины искажения профиля труб Овальность сверх допуска наблюдается при значительной волнистости труб. Тщательная подготовка инструмента и настройка стана В сочетании с постоянным контролем труб во время прокатки исключают брак по несоответствию диаметра и овальности труб техническим условиям.